JP6485014B2 - Rolling bearing - Google Patents
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本発明は転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing.
特許文献1、2には、保持器のポケットの内面を粗面化することによってポケット内の潤滑剤の保持力を向上させた転がり軸受が開示されている。
しかしながら、表面粗さを形成する微小な凹部では、その内部に保持可能な潤滑剤の量は少なく、潤滑剤の保持力の向上度合いは十分とは言えなかった。
However, in the minute recesses that form the surface roughness, the amount of the lubricant that can be held in the inside is small, and the improvement degree of the retention force of the lubricant cannot be said to be sufficient.
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、潤滑剤の保持力に優れ長寿命な転がり軸受を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a rolling bearing having excellent lubricant retention and a long life.
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に配された複数の転動体と、内輪と外輪との間に複数の転動体を保持する保持器と、を備え、保持器の表面の少なくとも一部は、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部と、ミクロ凹部よりも大きい複数のマクロ凹部と、を有する粗面とされており、マクロ凹部は幅0μm超過5000μm以下の溝であり、この溝は間隔をあけて平行に並べられ、その間隔に対する幅の比率が0%超過71.4%以下であることを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, a rolling bearing according to an aspect of the present invention includes an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, and an inner ring and an outer ring. A retainer for holding a plurality of rolling elements, and at least a part of the surface of the retainer has a micro-recess having a surface roughness and a plurality of macro-recesses larger than the micro-recess. The surface is a rough surface, and the macro recess is a groove having a width of more than 0 μm and less than or equal to 5000 μm. Is the gist.
上記一態様に係る転がり軸受においては、保持器のポケットの表面の少なくとも一部を粗面としてもよい。また、上記一態様に係る転がり軸受においては、保持器は、内輪又は外輪に案内される軌道輪案内方式の保持器であり、内輪又は外輪に案内される被案内面を有し、被案内面の少なくとも一部を粗面としてもよい。 In the rolling bearing according to the above aspect, at least a part of the surface of the pocket of the cage may be a rough surface. In the rolling bearing according to the above aspect, the cage is a raceway guide type cage guided by the inner ring or the outer ring, and has a guided surface guided by the inner ring or the outer ring. At least a part of the surface may be a rough surface.
本発明の転がり軸受は、潤滑剤の保持力に優れ長寿命である。 The rolling bearing of the present invention has an excellent lubricant retention and a long life.
本発明の転がり軸受の一実施形態に係るアンギュラ玉軸受を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1のアンギュラ玉軸受は、外周面に軌道面1aを有する内輪1と、内輪1の軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪2と、内輪1の軌道面1aと外輪2の軌道面2aの間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、内輪1と外輪2との間に複数の転動体3を保持する保持器4と、内輪1と外輪2との間の空隙部の開口を覆う接触タイプのシール5,5と、を備えている。なお、シール5は備えていなくてもよい。
An angular ball bearing according to an embodiment of the rolling bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The angular ball bearing shown in FIG. 1 includes an
この保持器4の種類は特に限定されるものではないが、例えば、図2,3に示すような保持器4があげられる。すなわち、この保持器4は、円筒状の本体4aに複数のポケット4bを形成してなるものである。ポケット4bは、本体4aの内周面と外周面とを貫通する円形の貫通孔からなる。そして、複数のポケット4bは、本体4aの周方向に間隔をあけつつ一列に並んでいる。
Although the kind of this holder |
保持器4の表面の少なくとも一部は、粗面とされている。この粗面は、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部11と、ミクロ凹部11よりも大きい複数のマクロ凹部12と、を有する(図4を参照)。マクロ凹部12は溝であり、略直線状に延びる溝の複数が間隔をあけて平行に並べられている。溝の断面形状は特に限定されるものではなく、例えば矩形、三角形、円弧形状とすることができる。
At least a part of the surface of the
粗面について、図4を参照しながらさらに詳細に説明する。粗面には複数のマクロ凹部12が形成されており、マクロ凹部12の内面を含む粗面の全体、すなわち、粗面のうちマクロ凹部12が形成されていない部分(以下「凸部」と記す)、及び、マクロ凹部12の内面には、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部11が形成されている。凸部の表面粗さRaは特に限定されるものではないが、例えば0μmRa超過としてもよく、1μmRa以上10μmRa以下とすることが好ましい。マクロ凹部12の内面に形成されているミクロ凹部11も、凸部に形成されているミクロ凹部11と同様のものである。
The rough surface will be described in more detail with reference to FIG. A plurality of macro
粗面にマクロ凹部12として形成される溝の幅は、0μm超過5000μm以下とされている。そして、これら溝の間隔に対する溝の幅の比率は、0%超過71.4%以下とされている。なお、粗面に形成される複数の溝の幅及びこれら溝の間隔は全て同一であるが、全て同一としなくてもよい。
さらに、保持器4の表面のうち粗面とされていない部分には、マクロ凹部12は形成されておらず、ミクロ凹部11のみが形成されている。保持器4の表面のうち粗面とされていない部分の表面粗さRaは特に限定されるものではないが、凸部の表面粗さRaと同一としてもよい。すなわち、保持器4の表面のうち粗面とされていない部分と、凸部とには、同一のミクロ凹部11を形成してもよい。
The width of the groove formed as the macro
Furthermore, the macro recessed
保持器4の表面の少なくとも一部が上記のような粗面とされていると、潤滑油、グリース等の潤滑剤が粗面に保持されるため、アンギュラ玉軸受は潤滑剤の保持力に優れ長寿命となる。詳述すると、ミクロ凹部11に保持された潤滑剤が、保持器4に接触する相手部材(例えば、内輪1、外輪2、転動体3)と保持器4との接触界面に供給されるため、保持器4と相手部材との間の潤滑性や内輪1、外輪2と転動体3との間の潤滑性が良好となる。
If at least a part of the surface of the
また、マクロ凹部12に保持された潤滑剤は、ミクロ凹部11の毛細管現象によりミクロ凹部11内に移動し、保持器4と相手部材との接触界面に供給される。しかも、マクロ凹部12に保持された潤滑剤のほぼ全てを、毛細管現象によって接触界面に供給することが可能である。マクロ凹部12には、ミクロ凹部11よりも大量の潤滑剤を保持することが可能であるため、本実施形態のアンギュラ玉軸受は潤滑剤の保持力がより優れより長寿命となる。つまり、本実施形態の転がり軸受は、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部のみを有する従来の転がり軸受に比べて、潤滑剤の保持力に優れ長寿命である。
The lubricant held in the
さらに、保持器4の表面の少なくとも一部が上記のような粗面とされていると、保持器4と相手部材との接触界面からの摩耗粉の排出作用、転動体3の公転すべりの抑制作用、及び摩擦による発熱の抑制作用も得られる。
粗面にマクロ凹部12として形成される溝の幅は、0μm超過5000μm以下である。溝の幅が5000μm超過であると、転動体3が溝内に落ち込んでしまうおそれがある。すると、溝の縁の角部が転動体3と接触することとなるので、接触面圧力が大きくなり、転がり軸受の寿命が低下するおそれがある。また、転動体3が凸部と溝との間を行き来することにより、振動が発生するおそれがある。
Furthermore, when at least a part of the surface of the
The width of the groove formed as the macro
また、溝の間隔に対する溝の幅の比率は、0%超過71.4%以下である。マクロ凹部12は相手部材と接触せず、凸部が相手部材と接触して荷重を支持するが、溝の間隔に対する溝の幅の比率が71.4%超過であると、凸部が狭いため、この部分に大きな接触面圧力が負荷されることとなる。その結果、凸部に形成されたミクロ凹部11の摩耗が促進されるおそれがある。
Further, the ratio of the groove width to the groove interval is more than 0% and not more than 71.4%. The macro
アンギュラ玉軸受の潤滑性をより高めるためには、保持器4の表面のうち相手部材に対向する部分を粗面とすることが好ましい。相手部材に対向する部分は、相手部材に接触する可能性があるので、粗面とすることによって潤滑性を高めることが好ましい。例えば、保持器4の表面のうちポケット4bの表面を粗面とするとよい。また、図1のアンギュラ玉軸受が備える保持器4は、外輪2に案内される外輪案内方式の保持器であり(内輪1に案内される内輪案内方式の保持器としてもよい)、外輪2の内周面に形成された保持器案内面2bに案内される被案内面4cを有しているが、保持器4の表面のうち被案内面4cを粗面とするとよい。もちろん、ポケット4bの表面と被案内面4cの両方を粗面としてもよい。
In order to further improve the lubricity of the angular ball bearing, it is preferable that a portion of the surface of the
ポケット4bの表面や被案内面4cに形成するマクロ凹部12は、相手部材との摺動方向に沿って延びる溝とするとよい。すなわち、ポケット4bの表面には、転動体3とポケット4bの表面との摺動方向に沿って延びるように溝を形成するとよい。また、被案内面4cには、外輪2の保持器案内面2bと保持器4の被案内面4cとの摺動方向に沿って延びるように溝を形成するとよい。
The
ただし、保持器4の表面のうち相手部材に対向する部分の全てを粗面とすると、相手部材と接触した際に荷重を支持する凸部が狭くなるため、上記したように、凸部に形成されたミクロ凹部11の摩耗が促進されるおそれがある。また、保持器4において相手部材に対向する部分のうち相手部材と接触するのはごく一部分であり、多くの部分は潤滑剤のみに接触する。
However, if all of the surface of the
これらの事情を鑑みて、保持器4において相手部材に対向する部分のうち一部分を粗面とすれば、凸部に形成されたミクロ凹部11の摩耗の抑制と潤滑剤の保持性とを両立して、転がり軸受をより長寿命とすることができる。
例えば、ポケット4bの表面のうち転動体3と接触しない部分のみを粗面とすれば、凸部に形成されたミクロ凹部11の摩耗が抑制され、転がり軸受をより長寿命とすることができる。
粗面を形成する部位は、保持器のポケットの表面と、保持器の外周面である。まず、ポケットの表面に形成した粗面について説明する。図2の角度αは、ポケットの表面のうち粗面(マクロ凹部)を形成した領域を規定する値である。
図2を参照しながら具体的に説明する。ポケットの中心を通り保持器の周方向に沿う線が、ポケットの表面と2点において交差するが、これら2点のうち一方を角度α=0°、他方を角度α=180°とする。そして、ポケットの表面のうちどの位相の領域に粗面を有するかを、角度αの範囲で表示する。例えば、0〜360°とは、ポケットの表面のうち角度α=0°の位相から角度α=360°の位相までの領域に粗面を有することを意味する。すなわち、ポケットの表面の全面に粗面を有することを意味する。
ポケットの表面は、全面が転動体と接触するのではなく、角度αで言えば位相0°の近傍部分と位相180°の近傍部分が主に接触し、位相90°の近傍部分と位相270°の近傍部分は接触しにくい。
また、例えば30〜150、210〜330とは、ポケットの表面のうち角度α=30°の位相から角度α=150°の位相までの領域、及び、角度α=210°の位相から角度α=330°の位相までの領域(図2において破線で示した角度)に粗面を有することを意味する。これらの領域以外の領域には粗面(マクロ凹部)は形成されておらず、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部のみが形成されている。
また、保持器4の外周面のうち外輪2の保持器案内面2bと接触しない部分のみを粗面とすれば(内輪案内方式の保持器の場合は、保持器の内周面のうち内輪の保持器案内面と接触しない部分のみを粗面とすれば)、凸部に形成されたミクロ凹部11の摩耗が抑制され、転がり軸受をより長寿命とすることができる。
次に、保持器の外周面に形成した粗面について説明する。図3の軸方向位置βは、保持器の外周面のうち粗面(マクロ凹部)を形成した領域を規定する値である。保持器の外周面のうち軸方向一端(図3においては右端)を軸方向位置β=1、軸方向他端(図3においては左端)を軸方向位置β=0とする。そして、保持器の外周面のうち軸方向のどの領域に粗面を有するかを、軸方向位置βの範囲で表示する。
図1の外輪案内方式のアンギュラ玉軸受の場合、外輪の内周面のうち転動体よりも軸方向一端側(図1においては右側)の部分が保持器案内面となっていて、この部分のみが保持器の被案内面と接するようになっている。このように保持器の外周面のうち軸方向一端側(図1においては右側)のみが被案内面となっている場合には、保持器の外周面のうち保持器案内面が位置する側の軸方向端部(図3においては右端)を軸方向位置β=1とする。
例えばβ=0〜1とは、保持器の外周面のうち軸方向位置β=0の位置から軸方向位置β=1の位置までの領域に粗面を有することを意味する。すなわち、保持器の外周面の全面に粗面を有することを意味する。また、例えばβ=0〜0.25とは、保持器の外周面のうち軸方向位置β=0の位置から軸方向位置β=0.25の位置(図3において破線で示した軸方向位置)までの領域に粗面を有することを意味する。これらの領域以外の領域には粗面(マクロ凹部)は形成されておらず、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部のみが形成されている。
In view of these circumstances, if a part of the part facing the mating member in the
For example, if only the portion of the surface of the
The site | part which forms a rough surface is the surface of the pocket of a holder | retainer, and the outer peripheral surface of a holder | retainer. First, the rough surface formed on the surface of the pocket will be described. The angle α in FIG. 2 is a value that defines a region where a rough surface (macro concave portion) is formed on the surface of the pocket.
This will be specifically described with reference to FIG. A line passing through the center of the pocket and extending in the circumferential direction of the cage intersects the surface of the pocket at two points. One of these two points has an angle α = 0 ° and the other has an angle α = 180 °. Then, which phase region of the surface of the pocket has the rough surface is displayed in the range of the angle α. For example, 0 to 360 ° means that the surface of the pocket has a rough surface in a region from the phase of angle α = 0 ° to the phase of angle α = 360 °. That is, it means that the entire surface of the pocket has a rough surface.
The entire surface of the pocket is not in contact with the rolling elements, but in terms of the angle α, the vicinity of the phase 0 ° and the vicinity of the phase 180 ° mainly contact, and the vicinity of the phase 90 ° and the phase 270 °. It is difficult to touch the vicinity of.
Further, for example, 30 to 150 and 210 to 330 are the region from the phase of angle α = 30 ° to the phase of angle α = 150 ° on the surface of the pocket, and the angle α = from the phase of angle α = 210 °. It means that it has a rough surface in a region up to a phase of 330 ° (an angle indicated by a broken line in FIG. 2). Rough surfaces (macro concave portions) are not formed in regions other than these regions, and only minute micro concave portions that form surface roughness are formed.
Further, if only the portion of the outer peripheral surface of the
Next, the rough surface formed on the outer peripheral surface of the cage will be described. The axial position β in FIG. 3 is a value that defines a region where a rough surface (macro concave portion) is formed in the outer peripheral surface of the cage. Of the outer peripheral surface of the cage, one axial end (right end in FIG. 3) is the axial position β = 1, and the other axial end (left end in FIG. 3) is the axial position β = 0. Then, which region in the axial direction of the outer peripheral surface of the cage has the rough surface is displayed in the range of the axial position β.
In the case of the outer ring guide type angular ball bearing shown in FIG. 1, a portion of the inner peripheral surface of the outer ring that is axially one end side (right side in FIG. 1) is a cage guide surface. Is in contact with the guided surface of the cage. In this way, when only one axial end side (the right side in FIG. 1) of the outer peripheral surface of the cage is a guided surface, the side of the outer peripheral surface of the cage where the cage guide surface is located. The axial end (right end in FIG. 3) is the axial position β = 1.
For example, β = 0 to 1 means that the outer peripheral surface of the cage has a rough surface in a region from the position of the axial position β = 0 to the position of the axial position β = 1. That is, it means that the entire outer peripheral surface of the cage has a rough surface. For example, β = 0 to 0.25 means a position from the position of the axial position β = 0 to the position of the axial position β = 0.25 on the outer peripheral surface of the cage (the axial position indicated by a broken line in FIG. 3). ) Means a rough surface. Rough surfaces (macro concave portions) are not formed in regions other than these regions, and only minute micro concave portions that form surface roughness are formed.
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態の転がり軸受は、上記のような形状の保持器を備えていたが、保持器の種類は特に限定されるものではなく、冠形保持器、波形保持器、かご形保持器、つの形保持器であってもよい。また、保持器の材質は特に限定されるものではなく、金属、樹脂等を使用可能であるが、樹脂を使用すれば粗面を備える保持器を射出成形により作製することができるので、作製が容易である。 In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, the rolling bearing of the present embodiment includes the cage having the shape as described above, but the type of the cage is not particularly limited, and a crown-shaped cage, a corrugated cage, and a cage-shaped cage. One shape holder may be used. The material of the cage is not particularly limited, and metal, resin, etc. can be used, but if a resin is used, a cage having a rough surface can be produced by injection molding, so that the production can be performed. Easy.
さらに、本実施形態においては転がり軸受としてアンギュラ玉軸受を例示して説明したが、本発明の転がり軸受は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、深溝玉軸受,自動調心玉軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。 Further, in the present embodiment, the angular ball bearing has been described as an example of the rolling bearing, but the rolling bearing of the present invention can be applied to various types of rolling bearings. For example, radial rolling bearings such as deep groove ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.
さらに、転がり軸受が接触タイプのシール5を備える場合には、シール5のリップのうち軌道輪(図1のアンギュラ玉軸受の場合は内輪1)と接触する部分に、本発明を適用してもよい。すなわち、シール5のリップのうち軌道輪と接触する部分の少なくとも一部を、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部と、ミクロ凹部よりも大きい複数のマクロ凹部と、を有する粗面としてもよい。シール5の場合も、マクロ凹部は幅0μm超過5000μm以下の溝であり、この溝は間隔をあけて平行に並べられ、間隔に対する幅の比率が0%超過71.4%以下である。このような構成により、シール5と軌道輪との間の潤滑性が良好となるので、シール5が損傷しにくく転がり軸受が長寿命となる。
Further, when the rolling bearing is provided with the
1 内輪
2 外輪
3 転動体
4 保持器
4b ポケット
4c 被案内面
11 ミクロ凹部
12 マクロ凹部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記保持器は、円筒状の本体に複数のポケットを前記本体の周方向に間隔をあけつつ一列に並べて形成してなるものであり、前記ポケットは、前記本体の内周面と外周面とを貫通する円形の貫通孔からなり、
前記保持器の表面の一部は、表面粗さを形成する微小なミクロ凹部と、前記ミクロ凹部よりも大きい複数のマクロ凹部と、を有する粗面とされており、
前記マクロ凹部は幅0μm超過5000μm以下の溝であり、前記溝は間隔をあけて平行に並べられ、前記間隔に対する前記幅の比率が0%超過71.4%以下であり、
前記粗面は、前記ポケットの表面のうち前記玉と接触しない部分のみに形成されており、
前記ポケットの中心を通り前記保持器の周方向に沿う線が、前記ポケットの表面と2点において交差するが、これら2点のうち一方を角度α=0°、他方を角度α=180°とすると、前記ポケットの表面のうち、角度α=30°の位相から角度α=150°の位相までの領域、及び、角度α=210°の位相から角度α=330°の位相までの領域に前記粗面が形成されており、これらの領域以外の領域には前記粗面は形成されていない転がり軸受。 An inner ring, an outer ring, a plurality of balls arranged to roll between the inner ring and the outer ring, and a cage for holding the plurality of balls between the inner ring and the outer ring,
The cage is formed by arranging a plurality of pockets in a cylindrical main body in a line with a space in the circumferential direction of the main body, and the pocket includes an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the main body. It consists of a circular through hole that penetrates,
Part of the surface of the retainer, the small micro-recesses to form a surface roughness, which is a rough surface having a plurality of macro-recesses larger than the micro recesses,
The macro recess is less groove width 0μm exceeded 5000 .mu.m, wherein the groove is arranged in parallel at intervals state, and are ratios than 0% excess 71.4% of the width to the interval,
The rough surface is formed only on the surface of the pocket that does not contact the ball,
A line passing through the center of the pocket and extending in the circumferential direction of the cage intersects the surface of the pocket at two points. One of these two points is an angle α = 0 ° and the other is an angle α = 180 °. Then, in the surface of the pocket, the region from the phase of angle α = 30 ° to the phase of angle α = 150 ° and the region from the phase of angle α = 210 ° to the phase of angle α = 330 ° A rolling bearing in which a rough surface is formed and the rough surface is not formed in a region other than these regions .
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